MEK fejléc

###
Holl András

## Nagy Károly, Charles Babbage és a számoló masinák

Egy érdekes rajzot talált Vargha Domokosné Nagy Károlynak az Egyetemi Könyvtárban őrzött iratai között. A rajzról hamarosan kiderült, hogy Charles Babbage angol konstruktőr mechanikus számológépét ábrázolja, s az iratok között további jegyzetek és vázlatok kapcsolódnak Babbage számoló masináihoz.

Charles Babbage és Nagy Károly kapcsolata: a logaritmustábla

Nagy Károly gondozásában a Magyar Tudományos Akadémia 1834-ben logaritmustáblát jelentetett meg - Babbage táblázatát. A Nagy Károly a táblázat kiadása ügyében járt Londonban az 1830-as évek elején, ezért találkozott Babbage-dzsel.

«»

Nagy Károly levele Charles Babbage-hez
(9.4) 1833
| Uram! Elhatároztam, hogy az Ön páratlan és bámulatos Logaritmus táblázatait bármiféle változtatás nélkül Hazám számára alkalmazom és bevezetem. De mivel újranyomásukkal két lényeges előnyük, mégpedig hibátlanságuk és szépségük elveszne, szükséges lenne közvetlenül az Ön sztereotípiáiról nyomni őket Londonban. Csupán az Ön rövid és könnyen érthető bevezetését kellene magyar nyelvre fordítani, ezt és az összes Lagrange Együtthatóra vonatkozó táblákat könnyű szerrel másutt is ki lehetne nyomtatni. A dolgok ily módon való elrendezéséből fakadó haszon igen hasznos lenne Hazám számára, mely mind ? papíron ? és ? messze áll attól, hogy az angollal összehasonlítható legyen. Buzgó kívánságom valóra váltásához egyedül az Ön szíves engedelmére van szükségem, Uram, és reményeimben megerősít az Ön felmérhetetlen kedvessége, melyet nemrég volt alkalmam élvezni Londonban. Boldoggá tenne, ha néhány sort kaphatnék Öntől Uram, az ön véleményével és szíves beleegyezésével és ? kívánom, hogy egyúttal megtudhatom, milyen feltételekkel szerezhetem meg, valamint 1500 - 2000 nyomtatott példány árát a számok Logaritmusával, igen világos zöldre színezett papíron, és végül a nyomás elvégzéséhez szükséges maximális időt. Én ? 17-ikéig Párizsban maradok, és a címem az Osztrák Követség. Ha az Ön drága ideje nem engedné meg, hogy ily rövid idő alatt válasszal örvendeztessen meg, remélem Bécsben (Ausztria) kezemhez kaphatom a Carinshic? utca 1004-ben. Engedje meg Uram, hogy kifejezzem ? legnagyobb megbecsülésemet mellyel ? az Ön legodaadóbb és hívebb szolgája vagyok, Nagy Károly Párizs, 1833 Április 9. ________________________________ BL Add MS 37187 f. 471 (Mikrofilmről átírta Doron Swade, 1998 Május 4.) (Fordította Holl András) «» |

A függvénytáblák hibái nagy problémát jelentettek ekkoriban: a táblázatokat a csillagászaton kívül sok más helyen is alkalmazták, például a hajózásban. A táblákba óhatatlanul bekerült hibák óriási károkat okoztak. A hibákat nagyon nehéz volt kiküszöbölni. Két hibaforrás is volt: a számítások és a nyomdai szedés. Babbage foglalkozott a táblázatok hibáival, felderített korábbi, sokszor átvett és kiadott táblázatokban szereplő hibákat.

A szóban forgó logaritmustáblát az Akadémia ezer példányban adta ki, 600 példányt csak magyar, két-kétszázat angol ill. német előszóval is. Babbage eredeti előszavát Nagy Károly fordította magyarra.

A logaritmustáblák címlapja | Döbrentei "tudnivalói" a logaritmustáblák magyar kiadásához | A logaritmustáblák magyar kiadásának bevezetése, 1. oldal | Egy lap a táblázatból

Charles Babbage, 1791-1871

Charles Babbage (National Portrait Gallery, London)

Babbage matematikus, mechanikus és feltaláló. Arra a következtetésre jutott, hogy a függvénytáblák számítását automatizálni kell, a nyomtatással együtt. 1816-tól a Royal Society tagja, 1828 és 1839 között Cambridge-ben a matematika professzora (ugyanazt a professzori állást töltötte be, amit korábban Newton). Hat könyvet írt, és közel 90 cikket publikált.

«»

Charles Babbage Math Prof. etc.
London 14 March 1833
Tulajdon közlése

| Atyja nagykereskedő lévén szerette volna fiát az ő hasznothajtó foglalatosságába vezetni, akinek a tudományokhoz való vonzódása már korán észrevehető volt. Ez meg kérvén attyát, hogy fizetségét meg ne vonja vagy tagadja tőlle, s eltökélvén, hogy vagyonából anélkül is egy bizonyos részt hágy élelmére, ő avval tökéletesen meg elégedvén a tudományok útján fog menni. Az élet viszontagságainál, s' a tudományok háládatlan jutalmával megesmérkedett atya szomorun vette fia eltökéltségét, de ellenzeni azt nem akarta. Károly a tudományok fejét a Mathézist választá úti társának az élet sziklái s sivatagjai közt, és sebes előmenete mint tulajdon, mint más elégedését s örömét szülte. Meg élte még attya, hogy fia köztiszteletet és érdemei elismerését érthesse és szemlélhesse. Munkálkodása Babbage K-nak inkáb olyanok a melyek a közjóra s' tudomány törvényei hasznos illetésére czéloznak, s a mellyek az ő módján előadva a sok dolgos ... embersereg hasznára szolgálnak. (A mint logariths. tábláit adá ki 40 kötetet nyomtattatott többféle papirokra s ezenkívül 21 kötetet mindenféle színű papiron s minden szinű festékkel nyomtatva szerzett magának mind azon czélra, hogy a szemnek az ... szerint a leg alkalmatosb combinatiot találjon.) Mind a mellett is hogy számos munkái eléggé ismeretessé tették 3 professzorságra hijába keresett ... s' úgy elkedvetlenedett, hogy többé semmi próbát nem tett. Reá vetődvén azon meggyőződés, hogy a számítás magában egy csupa mechanikai operatio, azon gondolattal foglalatoskodott, hogy egy oly machinát találtatni fel, amelly a bajos számítást (időveszitő) elvégzi 's hiba nélkül végzi ha megadva az ehhez szükséges kép a mechanicat a leg kiterjedetteb értelemben ki kellett néki meríteni 's ehez hazája inkáb adott neki alkalmat, mint akármelyik országa Európának mellyeket ő megjárt azonban. 12 esztendei szorgalma annyira vitték, hogy ezen csodálatos mechanismus most áll és minden álmélkodásra számít. Amint a találmány valóságba lépett, az igazgatóság magáévá tette azt és a nagy mechanizmusnak ehelyt mutatván tulajdon költségén akarja elvégeztetni. Ez eddig mind jól van, de a találónak mind máig még egyetlen fillért se adott noha nékie temérdek közelségébe került az - 4000 £ sterling. Végre egy üres és fizetésnélkül (egypár font) való professzorságot ajánlottak neki, a mellyet csupán csak azért fogadott el, hogy Newton széke volt azelőtt. Tavaly 3 leg népesebb communitas ... s hívta meg candidatusnak a House of Commonba. Ezen hijábavalóság igen költséges itt, de mind emellett engedve a köz kívánságának meg eggyezett benne, hogy magát prezentálja. Ö liberal partyhoz, de nem radicalhoz tartozik és politikai érzelmei ... ezen felül az ő tudománya de főkép ... is tökéletes ismerete nem kevés világot vetett volna a manufacturai állapotra, s a mathézis segélyével némely furtsa számításokat mutatott volna a számos és sok esztelen membernek, s' az országnak. De szegény meg tevén ezen helyért költséges részét, a választók nem tudván egymásközt meg egyezvén végre a közönség abszurditásba pottyantak és helyette egy toryt választottak. Jam very much abused, azt mondja s igaza van. Az angoly igazgatóság a tudományokra nézve szinte semmit se tesz. ___________________________________________ (Eredetiből átírta Vargha Domokosné és Holl András) |

Babbage számoló masinái

Babbage 1822 és 1834 között dolgozott John Clement mechanikussal együtt első számológépén. Az I. Differenciális Számolómű-nek (Differential Engine No. I.) nevezett mechanikus gépezet elemi összeadások segítségével polinomfüggvények tabulálására lett volna alkalmas. Babbage 17500 fontot költött a gép rajzainak és alkatrészeinek elkészítésére. A rajzokat befejezték, de a nagyjából 24 ezer szükséges alkatrésznek csupán a fele készült el. A berendezés megépítéséhez szükséges időt és pénzt Babbage rosszul mérte fel, a munka félbeszakadt. Az 1832-ben összeállított működő rész tanúsága szerint a számológép működőképes lett volna.

Az I. Differenciális Számolómű működő része a londoni Science Museum-ban

Az I. Differenciális Számolómű építésével szerzett tapasztalatai alapján Babbage egy nagyratörőbb vállalkozásba fogott: egy általános mechanikus számítógép megtervezésébe. Az Analitikus Számolóműnek (Analitical Engine) még a tervei sem készültek el soha - tulajdonképpen csak tanulmányok, tervek és makettek sora született 1834 és Babbage halálának éve között. A tervek alapján Babbage egyik fia ebből a berendezésből is megépített egy működő részletet.

Babbage az első Differenciális Számolómű megépítésének kudarcából okulva, és az Analitikus Számolómű tervezése során szerzett ismeretekre alapozva elkészítette a II. Differenciális Számolómű terveit. Ezt a számológépet Babbage születésének kétszázadik évfordulójára megépítették a londoni Science Museum-ban (a nyomtatómű nélkül).

Első számológépének tervéért Babbage 1824-ben megkapta a Royal Astronomical Society aranyérmét. Henry Thomas Colebroke így méltatta Babbage érdemeit: "Nincs olyan tudományág, ahol ez a felfedezés oly rendkívüli haszonnal kecsegtetne, mint a csillagászatban... Nincs olyan tudomány, ami nehezebb számításokat igényelne a csillagászatnál; nincs olyan, amihez több segédtáblázatra lenne szükség; nincs olyan, amiben a számítási hiba olyan károkat okozna. ...Babbage úr találmánya a csillagász munkájának legfárasztóbb részét könnyíti meg, és új lendületet ad a csillagászati kutatásnak." Babbage támogatói közé sorolható a csillagász John Herschel, valamint Augusta Ada, Lord Byron lánya is. George Biddell Airy, a Királyi Csillagász viszont rossz véleménnyel volt az első Differenciális Számolóműről - ez is közrejátszott abban, hogy a brit kormány megvonta a támogatást a berendezés építésétől.

A Babbage-féle számoló- és számítógépek jelentősége

Nem Babbage volt az első, aki számológépet készített - de a korábbi masinák inkább csak játékszerek voltak (Schickard, Pascal, Leibniz). A nyomtatóművel ellátott, a véges differenciák elvén működő számológép ötlete Johann Müllertől származik. Müller könyvének részleteit John Herschel fordította le Babbage-nek. Babbage munkáját viszont G. és E. Scheutz, valamint M. Wiberg folytatták Svédországban.

Charles Babbage igazi újításai az Analitikus Számolómű terveiben megfogalmazott számítási alapelvek voltak: a memória és aritmetikai egység, a programozhatóság, a lyukkártyák alkalmazása, feltételes elágazások a programok végrehajtásában, ciklusok, makrók valamint párhuzamos feldolgozás. Babbage mindhárom gépe decimális alapú volt. A berendezések tervezése és építése során Babbage a géptervezés és finommechanika területén is számottevő eredményeket ért el - könyvet is írt ebben a tárgykörben.

A Nagy Károly hagyatékban talált rajzok

Mire következtethetünk a Nagy Károly hagyatékában talált színes rajzból és nagyszámú jegyzetből és vázlatocskából? Először is, a színes rajz az I. Differenciális Számolómű megépített részletét ábrázolja. A jegyzetek és vázlatok között körző- és tollpróbálgatások is voltak, s magyar szavak ugyanezen tollakkal, ugyanakkor megtalálható volt egyes lapokon Babbage kézírása is, mint azt Doron Swade, a Science Museum kurátora tanúsítja. Eszerint Nagy Károly és Babbage együtt készítették ezeket a jegyzeteket és vázlatokat. A papírok között apró alkatrészek rajzai, az alkatrészek kapcsolódásáról és mozgásáról készült vázlatok találhatók - így felmerülhet annak a lehetősége, hogy Nagy Károlynak szándékában állt a számológép megépítése. A jegyzetek között néhány egyértelműen az Analitikus számolóműre utal. Doron Swade szerint az első Differenciális Számolómű színes rajza korábbi minden eddig ismertnél, s az Analitikus Műre vonatkozó jegyzetek is a legkorábbiak közül valók.

Az I. Differenciális Számolómű működő részének tervrajza
Nagy Károly hagyatékából

«»

A logaritmustáblák magyar kiadásának előszava (illusztráció)

Irodalom:

- Vargha Domokosné: Egy reformkori polihisztor; Élet és Tudomány, 1998/11,14,17
- Doron Swade: Redeeming Charles Babbage's Mechanical Computer; Scientific American 1993 február
- Doron Swade: Charles Babbage and his Calculating Engines; Science Museum, 1991
- Babbage számítógépei a londoni Science Museum gyűjteményében, URL: http://www.nmsi.ac.uk/galleries/computing.html
- Holl András: Számítástechnika a csillagászatban; Meteor csillagászati évkönyv 1994, 167. o.; http://www.konkoly.hu/staff/holl/evk94.html

________________________________________________
Készült az 1997 december 4.-i, az MTA Csillagászati Kutatóintézetben
tartott Nagy Károly emlékülésen elhangzott előadás alapján